一、铧的加工工艺及模具设计(论文文献综述)
夏国峰[1](2021)在《铧式犁体表面激光熔覆铁基涂层制备及性能研究》文中研究说明铧式犁作为翻转犁的关键耕作部件通常在无润滑条件下与土壤等磨粒直接接触,工作环境恶劣,使用寿命较短,严重影响了农耕效率,增加了农耕成本。本文在前人研究的基础上综合了铁基合金熔覆涂层的性能和成本优势,采用多因素正交回归试验对铁基合金材料配方进行了创新改进,同时采用同步送分式激光器在常用犁铧钢65Mn表面制备了铁基合金涂层,通过仿真和实验相结合的方式对熔覆涂层的制备工艺、激光参数、熔覆质量、涂层组织和性能等进行了实验分析。基于ANSYS APDL参数化设计语言编程,对65Mn基体表面激光熔覆铁基合金粉末的温度场和热残余应力场进行了仿真分析,得到了最佳功率和扫描速度的工艺参数为1000W、600mm/min。在温度场的基础上进行了涂层热残余应力分析,结果表明涂层主要受压应力,基体受拉应力,热残余应力值由中间向四周,由熔覆层底部向表面呈递减趋势,且随涂层厚度的增加涂层热残余应力也有减小的趋势。通过ABAQUS铧式犁翻耕过程的仿真,分析了铧式犁耕作时的受力情况和翻耕原理,结果显示,铧式犁耕作时受到土壤最大的挤压应力为3.569×10-2MPa,发生在铧尖处,且其耕作阻力随切削位移由零逐渐增加到1200N左右时开始上下波动。铧式犁在耕作过程中各部分受力情况不同,激光熔覆可以针对铧式犁的受力情况进行局部熔覆,既可以提高铧式犁的耐磨损性能,又能够兼顾经济性。通过正交试验选择多指标综合评分法,以涂层表面硬度、摩擦系数、电化学腐蚀速率作为评价指标,得出了最佳铁基熔覆涂层的材料配比为Co含量4%,Ni含量14%,Mo含量15%。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度仪、三点弯曲试验机、摆锤式冲击试验机等分别分析了熔覆涂层的形貌组织、元素分布、物相结构和涂层表面裂纹缺陷、力学性能等。研究发现激光熔覆涂层表面没有出现明显的裂纹、气孔等缺陷,熔覆涂层与基体之间结合紧密,呈现良好的冶金结合。通过对比研究No.1-No.9组熔覆涂层和在最佳材料配比的基础上改变不同Mo元素含量的熔覆涂层,发现随着Mo元素含量的增加,可以促进涂层枝晶组织的形成,枝晶也变得更加细小。熔覆涂层主要含有Cr-Ni-Fe-C固溶体、Fe-Cr固溶体、及Cr7C3、Mo2C等金属间化合物,另外合金涂层还出现了σ相,σ相由Co7Mo6、Co Mo2Ni、Cr9Mo21Ni2等金属化合物组成。熔覆涂层的显微硬度相对于基体来说提高了近2倍,且随着Mo元素的增加涂层硬度增加明显。经三点弯曲试验,计算得到铁基熔覆涂层与65Mn基体的结合强度为784.6 MPa,定量的说明了涂层具有较高的结合强度。带有铁基熔覆涂层的试样在大幅度提高硬度的同时,冲击韧性略有降低,且Mo元素能够在一定程度上改善熔覆涂层的韧性。通过MLD-10型动载磨粒磨损试验机进行了磨粒磨损试验;采用电化学工作站CHI604E对铁基熔覆涂层及基体土壤腐蚀中的电化学特性进行了研究;采用YWX/Q-150型盐雾腐蚀试验箱对熔覆涂层的盐雾腐蚀性能进行了分析。研究结果显示,熔覆涂层的抗冲击磨粒磨损和抗冲蚀磨粒磨损的能力都有大幅度的提高;铁熔覆涂层的腐蚀电流比基体小2个数量级,且随着Mo、Ni、Co含量的增加,合金涂层的耐腐蚀性能得到了显着提高;在盐雾腐蚀实验中,65Mn钢的平均腐蚀速率为24 mg·(dm2d)-1,熔覆涂层的平均腐蚀速率为0.53 mg·(dm2d)-1。熔覆涂层的耐磨、耐腐蚀性能要远优于65Mn基体,能够满足使用要求。
高天禹[2](2021)在《仿生织构对BW-250型泥浆泵活塞的性能影响研究》文中研究指明往复式泥浆泵广泛应用于能源钻探、工程建设和农业生产等领域。活塞是泥浆泵实现介质泵送的核心部件,也是泥浆泵最重要的易损件。当泥浆泵在石油钻井、地质勘探、泥浆输送和河道疏浚等工程中使用时,恶劣的工况条件会造成泥浆泵活塞缺乏润滑、摩擦磨损严重,也会使活塞-缸套摩擦副温度急剧升高,进而导致泥浆泵活塞过早失效、使用寿命骤降。泥浆泵活塞的摩擦磨损性能和使用寿命直接影响泥浆泵的稳定性、安全性和作业效率。频繁的活塞更换耗费大量的人力物力,停泵也会严重影响勘探开采工程、城市基础建设和农业生产活动等。因此,如何提高活塞-缸套摩擦副的摩擦磨损性能,降低其工作温度并延长活塞的使用寿命是泥浆泵亟待解决的问题。为了解决上述问题,本文首先基于蚯蚓和水蛭的体表结构,在BW-250型泥浆泵的标准活塞表面设计并加工了仿生圆柱坑织构阵列,以求达到减小活塞摩擦力、减轻活塞表面磨损、降低活塞-缸套摩擦副工作温度以及改善活塞表面润滑条件的目标。然后分别从仿生织构活塞的摩擦力、磨损量、润滑油膜和热成像等方面开展了相关研究。最后进行仿生织构活塞的有限元分析和现场试验,并对其加工工艺进行改进。本文的主要研究内容与获得的研究成果如下:1、仿生原型观察和仿生织构活塞制备:选取所处环境与泥浆泵活塞工况相似的蚯蚓和水蛭为仿生原型,综合使用体视显微镜和扫描电镜,分别对蚯蚓背孔和水蛭凹坑的形态结构以及分布特征进行观察。观察结果显示,蚯蚓背孔呈现出规则的排状分布特征,水蛭凹坑的分布特征为直线排式和三角阵列相结合。通过黏液分泌,两者的坑状结构均可以减小各自的摩擦阻力。本文受到蚯蚓和水蛭体表结构和分布特征的启发,在BW-250型泥浆泵的活塞橡胶皮碗表面上设计了仿生圆柱坑织构阵列。在不改变标准活塞原有结构尺寸的基础上,通过机械加工的方式制备仿生织构活塞。2、仿生织构活塞摩擦试验:基于BW-250型泥浆泵泵体内的活塞-缸套摩擦副,设计并搭建了活塞摩擦力试验台。根据试验设计方法制定了活塞的摩擦力试验方案,并完成了27组全面正交试验。摩擦力试验曲线表明,活塞的摩擦力在试验设备运行21 min后逐渐稳定,且活塞逆向行程的摩擦力相比于正向行程较大。摩擦力均值和减阻率的计算结果表明,无论逆向行程还是正向行程,仿生织构活塞的摩擦力均值都小于标准活塞,减阻率均在10%以上。逆向行程和正向行程的摩擦力均值都随着织构半径的增大先减后增,且在r=0.75 mm时最小;随着织构密度的增大而减小,且在α=10°时最小;随着织构深度的变化无显着规律;随着面积比的增大而减小。3、仿生织构活塞磨损、润滑和热成像试验:磨损试验结果表明,仿生织构活塞的磨损量均比标准活塞小,磨损性能最优的仿生织构活塞参数为:r=0.75 mm、α=10°且h=0.5mm。标准活塞表面存在明显的犁沟、撕裂、啃伤和三体磨损样貌,而仿生织构活塞可以补充润滑、储存磨粒、改善润滑条件、减轻磨损程度。热成像试验结果表明,试验设备运行40 min以后温度逐渐稳定,此时仿生织构活塞的平均温度值小于标准活塞。油膜观测试验结果表明,仿生织构活塞的油膜长度和油膜厚度均高于标准活塞。4、仿生织构活塞有限元分析:建立了活塞-缸套摩擦副模型,活塞的模拟分析结果表明,活塞形变和接触压力均呈环形分布,自上而下逐级递减。与标准活塞相比,仿生织构活塞的最大形变量均有减小;最大接触压力有增有减、变化不大。仿生织构活塞缓解了活塞形变和应力集中的现象。建立了润滑油流体域模型,润滑油的有限元分析结果表明,仿生圆柱坑织构可以截断流线,降低流速,改善界面润滑条件,降低活塞摩擦力。仿生织构活塞的油膜平均压强明显增大,油膜承载能力显着提高。5、仿生织构活塞现场试验与加工工艺改进:泥浆泵现场试验结果表明,仿生织构活塞的磨损率显着减小,缸套温度明显降低,在延长活塞使用寿命的同时还减轻了缸套磨损。本文改进了仿生织构活塞的加工工艺,设计并开发了仿生织构活塞模具。
章军[3](2021)在《无果的革新:1950年代浙江双轮双铧犁推广运动研究》文中指出
杨泽亚[4](2021)在《大尺寸摩擦片精冲工艺研究》文中提出大尺寸摩擦片是车辆传动系统中重要的零件,是实现挡位切换和功率传递的关键零件之一。目前,针对大尺寸摩擦片制齿主要采用电火花线切割或插齿工艺。为了提升摩擦片的抗疲劳性能,通过线切割或者插齿加工的齿形需要进一步进行强化。精冲技术是在普通冲压基础之上发展起来的加工技术,精冲过程中利用V型齿圈压紧坯料,通过凸模和反压板共同作用使坯料切断,加工过程中,变形区受到三向压应力作用,在材料切断前基本保持塑性变形。因此,精冲零件剪切面光洁,表面粗糙度好,零件表面具有显着的加工硬化,存在较大的残余压应力。采用精冲工艺方法制齿的摩擦片无需经过后续强化即可具有较高的抗疲劳性能。本文针对大尺寸摩擦片结构特点,利用有限元分析方法,结合摩擦片精冲工艺实验,研究了大尺寸摩擦片精冲工艺。首先,根据大尺寸摩擦片结构特点,结合精冲技术原理,建立了大尺寸摩擦片精冲模型。针对大尺寸摩擦片带有摩擦层的结构特点,设计了凸起式反压板和窄边凹模结构。利用有限元分析方法,验证了大尺寸摩擦片精冲方案的可行性,并对大尺寸摩擦片精冲成形过程进行了分析。然后,针对材料各向异性导致的大尺寸摩擦片成形尺寸超差问题,通过数值模拟方法结合精冲实验,研究了大尺寸摩擦片精冲成形尺寸偏差规律。分析了尺寸偏差原因,开发了封闭式精冲工艺,解决了尺寸超差问题。最后,开展大尺寸摩擦片精冲工艺实验,对数值模拟结果进行了验证。检测结果表明,采用封闭式精冲模具加工的摩擦片,尺寸误差较小,误差大小符合图纸要求。摩擦片齿部产生了较大程度的塑性变形,齿部具有显着的加工硬化,齿根部具有较好的残余压应力。本文研究大尺寸摩擦片精冲成形工艺所取得的成果,为大尺寸零件精冲工艺提供了参考,扩大了精冲工艺的应用范围。
朱凯[5](2020)在《基于逆向工程的塑料座椅开发技术研究》文中提出利用逆向工程的产品快速数字化优势,结合产品创新和成本控制理念,解决企业实际开发过程中存在的创新、品质、成本控制等问题。将逆向工程技术引进家具开发领域,完善逆向开发的创新性。采用跨学科研究法、经验总结法、实证研究法等研究方法,由浅入深的解析塑料座椅的逆向开发构建与逆向后的产品创新。以促进逆向工程在塑料家具领域的应用,提升塑料类家具产品的创新能力及产品附加值,激发更多的家具产品创新与应用。本文的创新点在于塑料座椅的快速数字化和设计创新过程,侧重对塑料座椅的逆向数字模型外观创新和结构优化,使产品快速开发的基础上更符合市场需求及品质需求。通过逆向工程与工业设计的跨学科交叉并在塑料座椅开发中的应用,促进逆向工程向创新化发展,打破传统逆向工程“仿制”的弊端,突出与传统逆向开发模式所不同的创新性。首先,根据塑料座椅企业的特殊性,对塑料座椅企业产品开发时所遇到的问题研究和归纳,整理出目前存在的重难点,分别是产品创新、品质提升和成本控制;以问题解决为导向,分析和归纳了问题导致的要素,初步构思出利用逆向工程技术解决开发重难点问题的方案。而后,对逆向工程的关键技术研究和归纳,为本文研究逆向工程在塑料座椅开发中的应用提供技术支撑。深入研究了逆向数据测量的技术原理、技术方法、设备操作与校准,通过技术实施总结出适合于塑料座椅数字化测量的设备选择、设备校准方式、技术操作的方法和流程;整合并指出逆向数据的处理、优化、精简流程以及适合塑料座椅的点云数据处理和优化技术及原理;归纳塑料座椅的三维数字化点云的曲面重构和曲面光顺技术要点,并利用数字化技术解决塑料座椅曲面重构及重构模型曲面光顺的问题。最后提出塑料座椅在逆向数据获取阶段应该注意的关键技术要点。进而,采用以市场为导向的设计创新方法对塑料座椅进行创新设计。根据实际生产情况,对塑料座椅的品类和档次划分,重新规划了产品的策略;提出基于动势形态的造型元素提炼方法和用户痛点的形态划分元素提炼方法,结合造型设计开发软件,对塑料座椅的外观进行深化创新设计,总结出区别于传统逆向开发模式的外观创新要点和方式。最后,从结构问题优化与解决的角度出发,解决塑料座椅目前存在的结构设计缺陷和固定结构问题,使产品的可靠性和品质获得提升;根据成本控制的要求,对塑料座椅的材料、注塑件壁厚、加强筋设计进行优化,归纳结构成本优化的方法;从批量生产的角度出发,解决模具目前的浇口和顶针问题;最后总结了目前错误的结构设计思路,并利用工业设计思维来解决问题。
魏民[6](2020)在《摆式犁高速梭式耕作行为对犁面凿削损伤机制的数值分析》文中认为摆式犁体是高速铧式犁重要的耕作部件,其上铧尖/胫刃是摆式犁体最关键的作业部位。铧尖/胫刃区由于犁体高速梭式耕作诱发的凿削耕犁损伤,已严重影响犁体的切削寿命,是业内一挑战性课题。有研究发现,铧尖/胫刃区出现的凿削耕犁损伤与犁体承受的犁耕阻力密切相关。因此,研究多工况、梭式高速耕作条件下摆式犁体承受的犁耕阻力非常重要。为此,本文的主要研究工作如下:1、摆式犁体犁耕阻力影响因素的研究研发摆式犁体运动学分析模型,研究犁体耕作动力学特性;测量典型土壤物化参数,研发犁体-土壤交互作用计算模型;研究多工况、梭式高速耕作条件下摆式犁犁耕阻力大小及分布,以揭示摆式犁体犁耕阻力主要影响因素。2、摆式犁体凿削耕犁损伤数值分析模型的研究研究确定犁体凿削耕犁损伤力学模型关键参数;研究犁体磨损率变化规律,并以此进一步研究确定摆式犁体凿削耕犁损伤力学分析模型;研发摆式犁体耕犁损伤数值分析模型,数值预测犁体铧尖/胫刃区犁耕损伤的变化状况,进行试验比对,以验证摆式犁体凿削耕犁损伤数值分析模型的正确性。3、摆式犁铧尖区凿削耕犁损伤机制数值研究研究复杂外场、不同工况条件下,摆式犁铧尖区凿削耕犁损伤的状况;研究铧尖区复杂外场、不同工况条件下,温度、应力及应变分布和演化;研究铧尖区耕作温度、应力应变与其凿削耕犁损伤间定性定量关系,以揭示摆式犁铧尖区凿削耕犁损伤的力学机制。4、摆式犁胫刃区凿削耕犁损伤机制数值研究研究复杂外场、不同工况条件下,摆式犁胫刃区凿削耕犁损伤的状况;研究胫刃区复杂外场、不同工况条件下,温度、应力及应变分布和演化;研究胫刃区耕作温度、应力应变与其凿削耕犁损伤间定性定量关系,以揭示摆式犁胫刃区凿削耕犁损伤的力学机制。本文基于多体动力学耦合有限元分析的数值方法,研究影响摆式犁体犁耕阻力的关键影响因素,并以此采用金属切削力学思想,首次研发摆式犁体凿削耕犁损伤数值分析模型,研究复杂外场、不同工况条件下,摆式犁铧尖/胫刃区凿削耕犁损伤的力学机制。研究结果为延长高速犁体耕作寿命、提高其耕耘性能提供了较好的理论线索。
梁家铧[7](2020)在《NbMoTaW/Ni复合材料的制备和组织性能研究》文中研究说明金属基复合材料因为制备方便简洁,同时具有较优异的综合力学性能,受到广泛关注。以往研究中比较常见的增强相为陶瓷或者非晶相,然而陶瓷增强相与金属基体热膨胀系数差异较大,非晶在高温或者大变形下容易发生晶化,这些都显着降低了金属基复合材料的增强效果。本文是在课题组前期研究Al Co Cr Fe Ni增强Al、Cu基复合材料的基础上,发现这类高熵合金在较高温度下容易与基体发生互扩散,导致部分BCC结构高熵合金由于元素扩散转变为FCC结构,从而影响了复合材料的力学性能。NbMoTaW难熔高熵合金拥有卓越的高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性以及耐腐蚀性良好等众多优点,若将其作为Ni基复合材料的增强相,有望大幅度提高复合材料的性能。本论文通过机械合金化制备NbMoTaW高熵合金粉体,利用放电等离子烧结制备NbMoTaW/Ni复合材料,采用了X射线衍射仪对其物相组成进行标定,通过扫描电子显微镜、能谱仪对其微观组织进行表征与分析,借助维氏显微硬度计和万能试验机对其力学性能进行评价。取得如下研究结果:通过机械合金化制备NbMoTaW高熵合金粉体的最优工艺为:球料比10:1,球磨时间50h,球磨转速350r/min。其中保护气氛为氩气,过程控制剂为正庚烷;该粉体为单一BCC固溶体,其平均颗粒尺寸约为600nm,晶粒尺寸和晶格畸变率分别为8.75nm和1.14%。通过放电等离子烧结制备NbMoTaW/Ni复合材料,该复合材料是由颗粒尺寸较小的增强相高熵合金包裹颗粒尺寸较大的镍基体,呈现出网格状形态,物相衍射峰只存在Ni元素衍射峰;当增强相体积分数由20vol%增加到30vol%时,室温试验状态下,压缩屈服强度由490.9MPa增长至958.6MPa,同时抗压强度也增加到1739.8MPa,但塑性应变量由42.68%下降至25.86%;随着烧结温度的提高,复合材料的压缩屈服强度、抗压强度和塑性应变量同时提高,密度和硬度变化规律与强度规律保持一致。借助高温压缩试验研究NbMoTaW/Ni复合材料的高温力学性能,试验发现,增强相体积分数30vol%、烧结温度1200℃的复合材料,在600℃高温压缩时的屈服强度和抗压强度分别达到678.66MPa和1165.29MPa。复合材料裂纹与缺陷随着压缩温度的提高而增多,导致压缩屈服强度和抗压强度稍有减少,塑性应变量明显增加;高温压缩前后复合材料相及组成并未发生明显的变化,无新相的形成及相转变。
王婷玥[8](2020)在《多腔复合液态模锻E级钢钩舌及其组织性能研究》文中研究表明为了解决以E级钢钩舌为代表的轨道交通领域常见的形状复杂、壁厚差异较大、补缩困难的合金钢零件在加工过程中出现的成型难度大、内部缺陷多、组织粗大、表面质量差、成型成本高等问题,开展了结合间接加压充型和直接加压补缩于一体的多腔复合加压液态模锻E级钢钩舌及其组织性能的研究。首先研究了液锻比压对E级钢组织及力学性能的影响规律,在此基础上设计了钩舌多腔复合液锻模具及工艺参数,进行了液锻钩舌产品的工艺试制,着重研究了设计尺寸及工艺参数对液态模锻压室/压头热变形及间隙的影响。试验探究了液锻比压在0~156 MPa范围内对E级钢微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,E级钢的铸态组织为铁素体+珠光体,热处理组织为回火屈氏体。提高比压可使晶粒细化,铁素体含量升高,相比于重力铸造,比压达到156 MPa时,E级钢的二次枝晶臂间距减小了45.3%,铁素体含量提高了39.1%。当比压为38 MPa时,E级钢的冲击韧性最好,热处理态的-40℃冲击吸收功达到31.79 J,较重力铸造提高了65.4%,断口以韧窝为主,断裂机制为韧性断裂;耐磨性与重力铸造相当,磨损形式主要为冲击磨损、磨粒磨损及黏着磨损。比压超过38 MPa后,其冲击吸收功呈近似线性下降,断裂机制由韧性转变为脆性;布氏硬度及耐磨性呈现升高的趋势。E级钢的压力韧化及脆化机理为:低压时,细晶强韧化和铁素体含量的增加使材料产生压力韧化现象;随着比压的提高,魏氏组织的出现及固溶强化加剧了材料的脆化趋势,表现出压力脆化现象。以轨道车辆钩舌为对象进行了复合液锻工艺方案、模具及工艺参数的设计。结合钩舌外形复杂,壁厚差异大的特点,确定了下缸充型后间接加压补缩与补压缸局部直接加压补缩相结合的复合加压液锻工艺方案。随后,对钩舌液锻模具的压射充型系统、补压系统、成型零件、卸料及侧抽芯机构、模温调节系统进行了设计,绘制了模具图纸并明确了技术要求和动作流程。对液锻工艺参数进行了理论计算,并采用Pro CAST软件进行了合理性验证,为液锻钩舌的工艺试验提供参考。根据液锻钩舌的生产工艺流程进行了工艺试验,并对试验中发现的多腔液锻非均匀充填、补压压头未到补缩行程及补压处开裂等问题进行了理论分析,提出了解决方案。非均匀充填的原因为:金属液充型前在压室内形成的预凝固壳在充型时由压头推动上升堆积阻碍了内浇道,充型压力作用下随机突破一侧的内浇口,则金属液释压并充填这侧型腔,而无足够的压力同时突破另一侧。补压压头未到补缩行程的原因是:压头下方金属熔体凝固壳较厚,塑性变形能力差。补压位置拐角处裂纹的形成机理为:压头四周金属熔体流动性较差,凝固壳与型腔摩擦力过大,从而产生局部拉裂。采用模拟正交试验研究了压室长径比、设计间隙、浇注温度、模具温度4个因素对压室/压头变形量、间隙变化及接触应力等指标的影响规律。结果表明,浇注温度对压室/压头的最大应力影响最为显着,压室长径比通过影响金属液与压室/压头的接触面积而显着影响其变形量,对二者接触面平均间隙变化率影响最为显着的是设计间隙,模具温度主要对压室/压头接触应力产生显着影响。分析表明,压室/压头接触面的配合间隙不均匀,同时存在局部间隙和局部变形导致的挤压和摩擦,根据它们的变形方向和变形量,采用理论推导法和模拟仿真法进行压头尺寸反变形补偿设计可使接触面的最大压应力减小36.4%,有效减小液锻力的摩擦损耗。
王士灿[9](2020)在《直齿轮精锻复合成形关键技术研究》文中进行了进一步梳理直齿圆柱齿轮广泛的用于各种机械装备中,它是整个传动系统中最重要的组成部分之一。随着我国机械装备水平的迅速发展,齿轮对于整个机械零部件市场的需求也越来越大。目前国内的齿轮的生产多数以机加工为主,部分企业也通过精锻成形方式生产。随着模具制造技术的不断发展和新材料的开发应用,通过精密锻造成形后的齿轮,外部不仅齿面光滑,而且内部金属流线完好,齿轮的质量得到了很大的提高。然而,在精锻生产过程中仍然存在材料利用率不高,成形载荷较大,齿轮精度相对较差,锻件出现裂纹等问题,很大程度上增加了制造成本和降低了成形质量。本文以某农机装备传动系统中的转向齿轮为研究对象,从零件本体出发,分析目前机加工过程中存在的问题,依据金属塑性成形基本理论,提出了一种全新的转向齿轮“温-冷复合成形”的生产工艺,并从生产工艺有限元数值模拟、温锻工艺参数多目标优化、复合成形挤压力数学模型建立及模具结构设计等方面对直齿轮精锻成形复合工艺关键技术进行了系统全面的研究。针对原机加工生产方式导致的生产效率低,材料利用率低,齿轮质量存在缺陷等问题,从转向齿轮复杂的结构分析出发,分别从锻件的材料、锻件的几何形状、锻件的尺寸精度、模具的使用寿命等方面进行工艺分析,结合金属塑性成形理论和模具设计的合理性,确定了可用于实际生产的转向齿轮精锻复合成形工艺路线。对齿轮的成形过程进行限元数值模拟分析,验证所设计的工艺路线中关键成形工序的可行性及合理性。使用有限元数值模拟仿真设计软件DEFORM-3D,对转向齿轮的直齿成形和花键成形过程进行了数值模拟仿真研究,结果表明,直齿轮和花键在成形过程中应力-应变、成形力等关键参数满足塑性要求,且齿轮成形结果较好,证明了工艺的可行性和生产参数的合理性。针对使用20CrMnTi合金钢进行精锻过程中产生较大残余应力和较大的成形力,导致齿轮的齿面精度与模具的使用寿命低的问题。以响应面分析不同工艺参数对残余应力和成形力的影响,对多目标工艺参数进行优化,从而降低残余应力和成形力。结果表明,当坯料温度为820℃,变形速率为18.8mm/s,摩擦系数为0.08时,可使齿轮获得较小的残余应力和成形力。成形力的大小关系到锻造成形的设备选型,计算机仿真虽然可以精确的进行吨位计算,但也存在计算时间及环境的局限性。同时,采用芯棒约束成形的齿轮,需要设计芯棒与坯料的间隙,间隙过大锻件会填充不足,间隙过小达不到降低成形力的效果。以转向齿轮中的直齿部分为例,在极坐标下通过主应力法,建立了齿轮成形力数学计算模型和齿轮芯棒间隙的计算模型,通过计算机仿真验证,所推导出的成形力数学模型接近与仿真结果的数值,其平均误差仅为6%左右。基于成形力数学模型推导出的芯棒间隙计算模型接近仿真试验值,为毛坯尺寸设计提供依据。根据所提出的优化方案和优化后工艺参数,结合实际生产数据,通过有限元数值模拟分析验证了20CrMnTi合金钢转向齿轮的直齿部分和花键部分成形工艺。仿真结果表明,该转向齿轮最复杂的直齿部成形,成形力-行程曲线接近理论推导,满足生产要求。直齿及花键成形结果良好,为同类型产品的实际生产的提供了理论技术基础。
陈海龙[10](2019)在《翻转犁犁铧表面激光熔覆涂层耐磨耐腐蚀性能研究》文中研究说明翻转犁耕作时土壤会对犁铧造成磨损腐蚀失效,影响犁铧的耕作效率和使用寿命,利用激光熔覆技术制备的合金涂层具有较好的力学性能,可以用来改善犁铧材料的耐磨耐蚀性能,提高犁铧的使用寿命。通过制备不同组分的铁基合金涂层,对其熔覆质量、硬度以及物相组织进行分析,对比熔覆涂层与65Mn钢的耐磨耐腐蚀性能,研究不同砂砾粒度和盐度对材料的磨损腐蚀机理。ANSYS仿真结果表明随着激光熔覆功率的升高,熔覆涂层表面激光光斑中心温度和基体表面的最高温度也随之升高,温度变化规律符合激光熔覆快速加热和冷却的特点。在试样高度方向,距离熔覆表面越远温度逐渐递减。综合分析在激光功率为800w时,熔覆涂层表面温度为3570K,达到了粉末熔点;基体表面温度为1865K,达到了65Mn钢基体的熔点,可以实现熔覆粉末的融化和熔覆层与基体的冶金结合。通过对9组不同粉末熔覆表面质量的分析发现,随着铬镍含量的升高,表面更为平整,通过正交实验的分析表明:三种元素中C含量对熔覆层的硬度影响最大,其次是Cr含量和Ni含量,9组中最佳配比为:2%的C含量,25%的Cr含量,8%的Ni含量。综合分析第9组熔覆涂层表面质量最好,硬度最高为61HRC。通过对熔覆涂层XRD图谱分析,熔覆涂层主要含有Cr23C6、M3C、Cr2C3、Ni3Fe等金属间化合物。熔覆涂层组织主要是(针状)板条状马氏体和锯齿状的魏式铁素体。在熔池底部固液界面主要是粗大的枝状晶,在熔覆层上部以胞状晶为主。由材料的磨损试验得知:冲击/冲蚀磨粒磨损量随磨损时间增加而增加,且存在尺寸效应,即在相同时间内,随着砂砾粒度的增加,磨损量呈现一个缓慢增加到急剧增加的过程。相同时间内冲击磨粒磨损量比冲蚀磨粒磨损量大,冲击磨粒磨损表面主要是冲击凹坑,冲蚀磨粒磨损表面主要是犁沟划痕。从磨损量上来看,相较于65Mn钢熔覆涂层由于硬度的提高有较好的耐磨性能。由腐蚀试验结果表明,材料在两种腐蚀土壤的中的腐蚀速率恒定,土壤盐度的升高使土壤溶液的导电性增强,加快了对材料的腐蚀作用,腐蚀最先发生在土壤与材料表面接触区域,随着时间的增加65Mn钢的腐蚀区域由点腐蚀扩展到全面腐蚀;熔覆涂层腐蚀发生在有缺陷的边缘区域,为点状的选区腐蚀;两种材料的腐蚀产物主要是氧化铁。在两种土壤环境中,由于钝化膜的存在,熔覆涂层相较于65Mn钢有较好的耐腐蚀性能。
二、铧的加工工艺及模具设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铧的加工工艺及模具设计(论文提纲范文)
(1)铧式犁体表面激光熔覆铁基涂层制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 翻转犁铧式犁研究现状 |
1.2.1 翻转犁铧式犁简介 |
1.2.2 翻转犁铧式犁失效形式 |
1.3 农耕触土部件表面改性技术和研究现状 |
1.3.1 热喷涂 |
1.3.2 激光冲击强化 |
1.3.3 高能离子注渗 |
1.3.4 堆焊 |
1.3.5 农业机械仿生触土部件 |
1.4 激光熔覆技术概述 |
1.4.1 激光熔覆材料体系及其设计原则 |
1.4.2 激光熔覆制备工艺 |
1.4.3 激光熔覆技术在农耕触土部件上的应用 |
1.4.4 激光熔覆Fe基合金涂层的研制进展 |
1.5 课题研究内容及技术路线 |
1.5.1 课题研究目的及课题来源 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 激光熔覆温度场、应力场及铧式犁翻耕动力学仿真 |
2.1 激光熔覆温度场、应力场数值模拟概述 |
2.2 仿真模型和边界条件设置 |
2.2.1 建立仿真模型 |
2.2.2 材料属性和激光参数设置 |
2.2.3 理想化模型 |
2.2.4 激光熔覆热源模型 |
2.3 温度场仿真结果分析 |
2.4 残余应力场分析 |
2.5 基于ABAQUSD的翻转犁犁铧曲面翻耕过程仿真 |
2.6 本章小结 |
第三章 熔覆涂层的制备及正交试验设计与分析 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 基体材料 |
3.1.2 激光熔覆粉末配方 |
3.2 Fe基激光熔覆涂层的制备 |
3.3 正交试验设计及结果分析 |
3.3.1 正交试验设计 |
3.3.2 正交试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 激光熔覆Fe基涂层质量分析 |
4.1 熔覆测试前处理涂层 |
4.2 熔覆涂层表面和结合区形貌分析 |
4.3 涂层显微组织分析 |
4.3.1 熔覆层金相组织 |
4.3.2 熔覆层的物相结构 |
4.4 Fe基熔覆涂层的硬度分析 |
4.4.1 熔覆层表面显微硬度分析 |
4.4.2 熔覆涂层-基体硬度变化规律分析 |
4.4.3 Mo、Ni、Co元素对熔覆层硬度的影响 |
4.5 涂层结合强度 |
4.6 熔覆涂层抗冲击性能分析 |
4.6.1 熔覆涂层的冲击韧性 |
4.6.2 熔覆涂层的断裂形貌 |
4.7 熔覆涂层裂纹缺陷分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 Fe基熔覆涂层磨损和腐蚀性能分析 |
5.1 Fe基熔覆涂层磨粒磨损 |
5.1.1 摩擦系数测试 |
5.1.2 磨粒磨损实验 |
5.1.3 冲击磨粒磨损性能分析 |
5.1.4 冲蚀磨粒磨损性能分析 |
5.2 Fe基熔覆涂层腐蚀性能分析 |
5.2.1 电化学腐蚀分析 |
5.2.2 盐雾腐蚀分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(2)仿生织构对BW-250型泥浆泵活塞的性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 仿生摩擦学研究进展 |
1.2.1 仿生减阻研究进展 |
1.2.2 仿生耐磨研究进展 |
1.2.3 仿生润滑研究进展 |
1.3 表面织构(纹理)研究进展 |
1.3.1 表面织构(纹理)的种类 |
1.3.2 表面织构加工方法 |
1.4 往复式泥浆泵概述 |
1.4.1 往复式泥浆泵的用途及分类 |
1.4.2 往复式泥浆泵的型号及特点 |
1.4.3 往复式泥浆泵的结构及参数 |
1.4.4 往复式泥浆泵的发展现状 |
1.5 泥浆泵活塞概述 |
1.5.1 泥浆泵活塞型号及尺寸 |
1.5.2 泥浆泵活塞各部分名称及作用 |
1.5.3 泥浆泵活塞结构 |
1.5.4 泥浆泵活塞材料和成型工艺 |
1.5.5 泥浆泵活塞研究现状 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 泥浆泵工作原理及活塞表面织构设计 |
2.1 引言 |
2.2 泥浆泵工作原理 |
2.3 泥浆泵工况对活塞的影响 |
2.3.1 输送介质 |
2.3.2 泵压泵速 |
2.3.3 摩擦热 |
2.4 活塞表面织构设计 |
2.4.1 仿生原型 |
2.4.2 活塞表面织构设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 仿生织构活塞摩擦试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验部分 |
3.2.1 摩擦力试验台 |
3.2.2 摩擦力试验方法 |
3.2.3 摩擦力试验方案 |
3.3 试验结果与讨论 |
3.3.1 摩擦力试验结果 |
3.3.2 r、α和 h对活塞逆向摩擦力均值F_-的影响规律 |
3.3.3 r、α和 h对活塞正向摩擦力均值F_+的影响规律 |
3.3.4 面积比对摩擦力均值的影响规律 |
3.3.5 活塞-缸套摩擦副模型及摩擦磨损机理 |
3.4 本章小结 |
第4章 仿生织构活塞磨损、热成像和润滑试验 |
4.1 引言 |
4.2 活塞磨损试验 |
4.2.1 磨损试验方案和方法 |
4.2.2 磨损试验结果及分析 |
4.2.3 活塞表面磨损样貌观测 |
4.3 热成像试验结果与讨论 |
4.3.1 热成像设备简介 |
4.3.2 热成像试验结果及分析 |
4.4 润滑油膜试验 |
4.5 本章小结 |
第5章 仿生织构活塞有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元分析预处理 |
5.2.1 有限元分析方法及软件简介 |
5.2.2 活塞-缸套摩擦副建模 |
5.2.3 边界条件及载荷设置 |
5.3 模拟结果 |
5.3.1 形变模拟结果及分析讨论 |
5.3.2 等效应力模拟结果及分析讨论 |
5.3.3 接触压力模拟结果及分析讨论 |
5.3.4 润滑油膜模拟结果及分析讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 仿生织构活塞现场试验与加工工艺研发 |
6.1 引言 |
6.2 现场试验设备及方法 |
6.3 现场试验结果与讨论 |
6.3.1 磨损试验结果 |
6.3.2 热成像试验结果 |
6.3.3 寿命试验结果 |
6.4 仿生织构活塞加工工艺研发 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 主要工作与结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)大尺寸摩擦片精冲工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 摩擦片制齿工艺研究现状 |
1.1.1 摩擦片概述 |
1.1.2 现有大尺寸摩擦片制齿方法 |
1.2 精冲工艺研究现状及发展趋势 |
1.2.1 精冲工艺特点及应用 |
1.2.2 精冲工艺研究现状 |
1.2.3 精冲制齿工艺研究现状 |
1.2.4 摩擦片精冲工艺研究现状 |
1.2.5 板料成形各向异性研究现状 |
1.3 研究目标、内容及方法 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容及方法 |
1.4 本章小结 |
第二章 精冲成形工艺研究 |
2.1 摩擦片结构分析 |
2.2 精冲模具分析 |
2.2.1 凸起式反压板结构 |
2.2.2 窄边凹模结构 |
2.3 精冲成形机理研究 |
2.3.1 传统精冲成形过程分析 |
2.3.2 凸起式反压板力学分析 |
2.3.3 窄边凹模结构力学分析 |
2.4 精冲工艺力能参数确定 |
2.4.1 冲裁力P_1 |
2.4.2 压边力P_2 |
2.4.3 反压力P_3 |
2.4.4 卸料力 P_4和顶件力 P_5 |
2.5 精冲模具参数确定 |
2.5.1 凸凹模间隙 |
2.5.2 刃口圆角 |
2.5.3 凸模和凹模齿形尺寸 |
2.6 本章小结 |
第三章 大尺寸摩擦片精冲数值模拟研究 |
3.1 数值模拟简介 |
3.1.1 有限元数值模拟方法 |
3.1.2 弹塑性材料的有限元分析 |
3.2 凸起式反压板数值模拟分析 |
3.2.1 模型建立 |
3.2.2 结果及分析 |
3.3 简化模型数值模拟分析 |
3.3.1 模型建立 |
3.3.2 材料流动分析 |
3.3.3 应力变化分析 |
3.3.4 应变变化分析 |
3.3.5 塌角 |
3.4 本章小结 |
第四章 大尺寸摩擦片非对称变形研究 |
4.1 材料的各向异性 |
4.2 大尺寸摩擦片各向异性成形数值模拟 |
4.2.1 数值模拟实验 |
4.2.2 数值模拟实验结果 |
4.3 大尺寸摩擦片各向异性精冲实验 |
4.4 摩擦片尺寸精度改善方案 |
4.5 封闭式精冲 |
4.5.1 封闭式精冲原理 |
4.5.2 模具设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 大尺寸摩擦片精冲工艺实验 |
5.1 精冲设备 |
5.2 精冲模具设计及制造 |
5.2.1 精冲模具设计 |
5.2.2 模具材料选择 |
5.2.3 精冲模具制造 |
5.3 实验材料 |
5.4 实验方案 |
5.4.1 实验路线 |
5.4.2 实验参数 |
5.5 实验结果及分析 |
5.5.1 尺寸精度检测及分析 |
5.5.2 显微金相检测及分析 |
5.5.3 显微硬度检测及分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(5)基于逆向工程的塑料座椅开发技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 行业背景 |
1.2 塑料座椅开发过程中存在的具体问题探究 |
1.2.1 塑料座椅的特殊性 |
1.2.2 企业的产品开发现状 |
1.2.3 导致开发现状的构成要素 |
1.2.4 初步解决方案构想 |
1.3 技术研究现状 |
1.3.1 逆向工程应用与研究现状 |
1.3.2 逆向工程在家具开发中的应用与研究现状 |
1.4 工程解决的问题及价值 |
1.4.1 工程解决的问题 |
1.4.2 工程的价值 |
1.5 研究内容和研究思路 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究思路 |
2 逆向工程及其关键技术 |
2.1 逆向工程概述 |
2.2 应用领域 |
2.3 逆向工程的关键技术 |
2.3.1 测量技术 |
2.3.2 数据处理技术 |
2.3.3 基于IMAGEWARE的曲面重构技术 |
2.3.4 基于参数化的模型曲面构建技术 |
2.3.5 曲面光顺技术 |
2.4 逆向工程现有的不足之处 |
2.5 塑料座椅的逆向工程方案构思 |
2.6 本章小结 |
3 塑料座椅的逆向工程开发实践 |
3.1 引言 |
3.2 塑料座椅的点云数据获取 |
3.2.1 表面的喷粉处理 |
3.2.2 贴扫描反射贴片 |
3.2.3 三维扫描仪的操作与校准 |
3.2.4 三维影像的精准获取与格式输出 |
3.3 塑料座椅点云数据处理 |
3.3.1 点云特征基准面的拼合 |
3.3.2 杂点的删选与剔除 |
3.3.3 点云特征的修补 |
3.3.4 点云数据的优化与提炼 |
3.4 塑料座椅的曲面重构 |
3.4.1 IGES网格数据的预处理 |
3.4.2 塑料座椅模型曲面重构实施 |
3.4.3 塑料座椅曲面重构的技术要求与特征评价 |
3.5 塑料座椅模型的曲面光顺 |
3.5.1 塑料座椅曲面光顺处理实施 |
3.5.2 塑料座椅重构曲面的曲率分析 |
3.5.3 塑料座椅曲面重构后精度分析 |
3.5.4 塑料座椅曲面光顺的评价标准 |
3.6 本章小结 |
4 基于逆向数字模型的塑料座椅设计创新与优化 |
4.1 引言 |
4.2 以市场为导向的设计创新导入 |
4.2.1 产品重新定位与划分 |
4.2.2 外观设计元素提炼 |
4.2.3 设计创新工程深化 |
4.2.4 设计创新的技术要点 |
4.3 基于成本控制的结构优化 |
4.3.1 需优化的结构问题 |
4.3.2 产品固定结构问题解决 |
4.3.3 注塑件壁厚优化 |
4.3.4 加强筋设计问题解决 |
4.3.5 脱模斜度优化 |
4.3.6 模具结构优化与问题改善 |
4.3.7 结构设计思路的转变 |
4.4 本章小结 |
5 技术应用评价 |
5.1 技术评价 |
5.2 技术应用反馈 |
5.2.1 经济价值体现 |
5.2.2 品质提升体现 |
5.2.3 成本控制体现 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(6)摆式犁高速梭式耕作行为对犁面凿削损伤机制的数值分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 铧式犁的研究现状 |
1.2.2 水平高速摆式犁体的研究现状 |
1.2.3 犁体磨损的研究现状 |
1.3 研究的内容与结构安排 |
1.3.1 摆式犁体动力学特性研究 |
1.3.2 摆式犁体凿削损伤数学模型的研究 |
1.3.3 摆式犁体损伤机制的研究 |
第二章 多工况条件下摆式犁犁耕阻力研究 |
2.1 多体动力学概念与分析方法 |
2.2 摆式犁梭式耕作过程模拟 |
2.2.1 摆式犁三维几何模型的建立 |
2.2.2 摆式犁运动学计算模型的建立 |
2.2.3 摆式犁体运动学特性分析 |
2.3 摆式犁动力学计算模型的构建 |
2.3.1 LS-DYNA软件介绍 |
2.3.2 土壤模型的建立 |
2.3.3 建立犁体-土壤有限元模型 |
2.3.4 摆式犁体犁耕阻力的提取与分析 |
2.3.5 摆式犁体犁耕阻力实验验证 |
2.4 多种工况条件下犁体耕作特性研究 |
2.4.1 技术路线 |
2.4.2 多种工况条件下犁耕阻力计算结果 |
2.4.3 结果分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 摆式犁凿削损伤数学模型的研究 |
3.1 犁体磨损形态 |
3.2 犁体磨损机理 |
3.3 犁体磨损模型 |
3.3.1 常用的磨损模型 |
3.3.2 犁体磨损模型研究 |
3.4 犁体磨损模型的建立 |
3.4.1 曲线拟合犁体“差分”磨损模型 |
3.5 本章小结 |
第四章 摆式犁体犁铧损伤机制的研究 |
4.1 研究总路线 |
4.2 ABAQUS的二次开发 |
4.2.1 ABAQUS软件介绍 |
4.2.2 ABAQUS的二次开发 |
4.3 摆式犁体犁铧磨损分析 |
4.3.1 犁铧三维模型的建立 |
4.3.2 犁铧温度参数的提取 |
4.3.3 犁铧压应力参数的提取 |
4.3.4 犁铧磨损几何形貌更新 |
4.3.5 犁铧磨损对耕作温度的影响 |
4.3.6 犁铧磨损对犁铧应力分布的影响 |
4.3.7 多工况条件下应力对磨损率的影响 |
4.3.8 多工况条件下温度对磨损率的影响 |
第五章 摆式犁体犁胸损伤机制的研究 |
5.1 犁胸三维模型的建立 |
5.2 犁胸温度参数的提取 |
5.3 犁胸压应力参数的提取 |
5.4 犁胸磨损几何形貌更新 |
5.5 犁胸磨损对耕作温度的影响 |
5.6 犁胸磨损对犁胸应力分布的影响 |
5.7 各工况条件下应力对磨损率的影响 |
5.8 各工况条件下温度对磨损率的影响 |
5.9 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)NbMoTaW/Ni复合材料的制备和组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高熵合金概述 |
1.2.1 高熵合金的特性 |
1.2.2 高熵合金的成分设计思路 |
1.2.3 高熵合金的制备 |
1.2.4 NbMoTaW难熔高熵合金的研究进展 |
1.3 镍基复合材料的研究进展及应用 |
1.3.1 镍基复合材料的研究进展 |
1.3.2 镍基复合材料的应用 |
1.4 高熵合金增强金属基复合材料的研究进展 |
1.5 试验技术概括 |
1.5.1 机械合金化技术 |
1.5.2 放电等离子烧结技术 |
1.6 本文研究目的和内容 |
1.6.1 课题研究目的 |
1.6.2 课题主要研究内容 |
2 试验方法与过程 |
2.1 引言 |
2.2 试验原料 |
2.3 试验工艺及设备 |
2.3.1 机械合金化 |
2.3.2 球磨混粉 |
2.3.3 放电等离子烧结 |
2.4 分析检测方法 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 显微组织分析 |
2.4.3 密度测量 |
2.4.4 硬度测试 |
2.4.5 压缩性能测试 |
2.5 试验方案及技术路线图 |
3 机械合金化参数对NbMoTaW粉体组织和性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 球磨时间对NbMoTaW粉体制备的影响 |
3.3 球磨转速对NbMoTaW粉体制备的影响 |
3.4 保护气氛对NbMoTaW粉体制备的影响 |
3.5 本章小结 |
4 放电等离子烧结制备NbMoTaW/Ni复合材料的研究 |
4.1 引言 |
4.2 高熵合金体积分数对复合材料组织和性能的影响 |
4.2.1 高熵合金体积分数对复合材料微观组织的影响 |
4.2.2 高熵合金体积分数对复合材料密度影响 |
4.2.3 高熵合金体积分数对复合材料力学性能影响 |
4.3 烧结温度对NbMoTaW/Ni复合材料组织和性能的影响 |
4.3.1 烧结温度对NbMoTaW/Ni复合材料组织的影响 |
4.3.2 烧结温度对NbMoTaW/Ni复合材料密度的影响 |
4.3.3 烧结温度对NbMoTaW/Ni复合材料力学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 NbMoTaW/Ni复合材料的高温压缩力学性能与组织分析 |
5.1 引言 |
5.2 NbMoTaW/Ni复合材料高温压缩前后的物相分析 |
5.3 不同温度下NbMoTaW/Ni复合材料压缩性能的变化规律 |
5.4 NbMoTaW/Ni复合材料的高温压缩显微组织 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)多腔复合液态模锻E级钢钩舌及其组织性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRAC T |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 轨道车辆钩舌及其成型技术研究现状 |
1.2.1 钩舌的材料及主要失效形式 |
1.2.2 钩舌的成型技术 |
1.3 合金钢液态模锻技术及其研究现状 |
1.3.1 液态模锻工艺原理、特点及分类 |
1.3.2 合金钢液态模锻工艺研究现状 |
1.3.3 复合液锻的研究现状 |
1.4 课题研究内容及技术路线 |
2 液态模锻E级钢的组织及性能研究 |
2.1 试验过程与测试方法 |
2.1.1 液态模锻试验及试样制备 |
2.1.2 热处理工艺 |
2.1.3 组织观察及性能测试方法 |
2.2 比压对液锻ZG25MnCrNiMo钢凝固组织的影响 |
2.2.1 比压对铸态微观组织的影响 |
2.2.2 比压对铸态组织二次枝晶臂间距及铁素体含量的影响 |
2.2.3 比压对调质态微观组织的影响 |
2.3 比压对液锻ZG25MnCrNiMo钢-40℃低温冲击韧性的影响 |
2.3.1 低温冲击韧性实验结果 |
2.3.2 冲击断口形貌分析 |
2.3.3 液锻ZG25MnCrNiMo钢的压力韧化和压力脆化 |
2.4 比压对液锻ZG25MnCrNiMo钢硬度及冲击磨损性能的影响 |
2.4.1 布氏硬度检测结果 |
2.4.2 冲击磨损试验结果 |
2.4.3 磨损表面及磨损机理分析 |
2.4.4 金属型重力铸造与液态模锻ZG25MnCrNiMo钢性能对比 |
2.5 本章小结 |
3 轨道车辆钩舌多腔复合液锻工艺及模具设计 |
3.1 钩舌结构及液锻成型工艺性分析 |
3.2 钩舌液锻工艺方案 |
3.2.1 成型方案 |
3.2.2 钩舌液锻机的技术特性 |
3.3 钩舌多腔复合液态模锻模具设计 |
3.3.1 压射充型系统设计 |
3.3.2 补压系统设计 |
3.3.3 成型零件设计及校核 |
3.3.4 卸料及侧抽芯机构设计 |
3.3.5 模温调节系统设计 |
3.3.6 模具总体结构及动作流程 |
3.4 钩舌液态模锻工艺参数设计 |
3.4.1 液锻比压 |
3.4.2 液锻力与合模力校核 |
3.4.3 开始加压时间及保压时间 |
3.4.4 浇注温度及模具温度 |
3.5 钩舌液锻过程数值模拟 |
3.5.1 模拟流程 |
3.5.2 模拟前处理 |
3.5.3 模拟参数及边界条件 |
3.5.4 模拟结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 轨道车辆钩舌液态模锻工艺试验 |
4.1 试验工艺与设备 |
4.1.1 浇注方案及设备 |
4.1.2 钢铁材料液锻涂料 |
4.1.3 液锻工艺流程 |
4.2 试验过程及方法 |
4.2.1 生产工艺流程 |
4.2.2 试验过程 |
4.3 多腔液锻非均匀充填问题 |
4.3.1 问题的提出 |
4.3.2 金属液-压室界面传热 |
4.3.3 压室内金属预先凝固行为模拟 |
4.3.4 浇注系统余料组织分析 |
4.4 补压致密化及裂纹问题 |
4.4.1 问题的提出 |
4.4.2 复合液锻的致密化机制 |
4.4.3 局部加压裂纹及其形成机理 |
4.5 本章小结 |
5 钢铁材料液态模锻压室/压头热变形及间隙模拟研究 |
5.1 多指标模拟正交试验设计 |
5.1.1 影响因素及水平 |
5.1.2 正交表及试验方案 |
5.1.3 正交试验的指标 |
5.2 有限元模拟过程 |
5.2.1 有限元模型的建立 |
5.2.2 载荷及约束的施加 |
5.2.3 有限元模拟结果 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 数据分析方法 |
5.3.2 最大应力及总变形指标 |
5.3.3 接触面变形量及间隙指标 |
5.3.4 压室/压头接触应力指标 |
5.4 压头的改进方案设计 |
5.4.1 压头尺寸反变形补偿设计 |
5.4.2 模拟及试验验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)直齿轮精锻复合成形关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 直齿轮精锻复合成形工艺研究现状 |
1.2.1 直齿轮热精锻复合成形工艺 |
1.2.2 直齿轮温精锻复合成形工艺 |
1.2.3 直齿轮冷精锻复合成形工艺 |
1.3 直齿轮塑性成形质量及精度控制 |
1.4 研究的内容 |
1.5 本章小结 |
2 工艺分析及模具设计 |
2.1 直齿轮成形工艺概述 |
2.2 研究对象分析 |
2.3 直齿轮复合成形工艺分析 |
2.4 模具结构设计 |
2.4.1 热膨胀量计算 |
2.4.2 温锻型腔尺寸计算 |
2.4.3 模具关键部件设计 |
2.5 本章小结 |
3 有限元数值模拟分析 |
3.1 塑性变形问题基本假设 |
3.2 刚塑性材料变形基本方程 |
3.3 刚粘塑性有限元变分原理 |
3.4 DEFORM-3D软件介绍 |
3.5 有限元模型的建立 |
3.6 数值模拟参数设置 |
3.7 模拟结果分析 |
3.7.1 变形过程分析 |
3.7.2 速度场分布分析 |
3.7.3 应力场分布分析 |
3.7.4 温度场分布分析 |
3.7.5 成形载荷分析 |
3.8 本章小结 |
4 工艺参数多目标优化设计 |
4.1 响应面法优化方法介绍 |
4.2 工艺参数对结果的影响 |
4.2.1 摩擦系数对残余应力和成形力的影响 |
4.2.2 下压速度对残余应力和成形力的影响 |
4.2.3 挤压温度对残余应力和成形力的影响 |
4.3 工艺优化实验设计 |
4.3.1 工艺参数的选择 |
4.3.2 实验设计 |
4.3.3 响应面模型的建立 |
4.4 响应面分析 |
4.5 齿轮挤压工艺参数优化与验证 |
4.6 本章小结 |
5 直齿轮复合挤压成形力计算 |
5.1 齿轮挤压成形力研究概述 |
5.2 主应力法基本原理 |
5.3 主应力法计算成形力 |
5.3.1 .非齿形变形区成形力计算 |
5.3.2 齿形变形区成形力计算 |
5.3.3 芯棒间隙数学模型计算 |
5.4 计算结果模拟验证 |
5.5 本章小结 |
6 基于参数优化后的生产模拟研究 |
6.1 仿生产数值模拟参数设定 |
6.1.1 仿真模型的建立 |
6.1.2 生产材料的应力-应变曲线 |
6.1.3 坯料和模具初始温度设计 |
6.2 数值模拟成形结果分析 |
6.3 齿形充填评估 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 研究展望 |
攻读硕士期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)翻转犁犁铧表面激光熔覆涂层耐磨耐腐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 翻转犁犁铧失效形式 |
1.2.1 土壤磨粒磨损 |
1.2.2 土壤腐蚀 |
1.3 犁铧材料及表面强化技术 |
1.3.1 犁铧材料 |
1.3.2 表面形变强化 |
1.3.3 表面淬火 |
1.3.4 表面元素扩散热处理 |
1.3.5 表面喷涂 |
1.3.6 堆焊技术 |
1.3.7 激光熔覆技术 |
1.4 激光熔覆铁基合金涂层耐磨耐腐蚀研究现状 |
1.5 激光熔覆铁基合金涂层存在的问题 |
1.6 课题主要研究内容 |
第二章 犁铧材料表面激光熔覆有限元仿真 |
2.1 ANSYS软件介绍 |
2.2 激光熔覆模型与初始条件 |
2.2.1 激光熔覆模型理想化假设 |
2.2.2 犁铧表面激光熔覆热源模型 |
2.2.3 犁铧和熔覆材料属性 |
2.2.4 建立模型与网格划分 |
2.2.5 激光熔覆工艺参数 |
2.3 犁铧表面激光熔覆仿真结果分析 |
2.3.1 激光熔覆面温度场分析 |
2.3.2 激光熔覆面温度变化分析 |
2.3.3 激光熔覆侧面温度场分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 犁铧表面熔覆涂层的制备 |
3.1 65Mn钢基体材料预处理 |
3.2 熔覆粉末的制备 |
3.3 熔覆涂层制备 |
3.4 熔覆涂层后处理 |
第四章 犁铧表面熔覆涂层质量与性能研究 |
4.1 熔覆涂层表面质量与硬度分析 |
4.1.1 熔覆涂层表面质量分析 |
4.1.2 熔覆涂层硬度分析 |
4.2 熔覆涂层与基体结合质量分析 |
4.3 熔覆涂层-基体硬度变化规律分析 |
4.4 熔覆涂层组织分析 |
4.5 熔覆涂层物相分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 熔覆涂层耐磨耐腐蚀性能研究及裂纹分析 |
5.1 摩擦磨损及腐蚀实验方法 |
5.1.1 摩擦磨损实验方法 |
5.1.2 土壤腐蚀实验方法 |
5.2 冲击磨粒磨损性能分析 |
5.2.1 65Mn钢冲击磨粒磨损实验 |
5.2.2 熔覆涂层冲击磨粒磨损实验 |
5.2.3 冲击磨粒磨损机理分析 |
5.3 冲蚀磨粒磨损性能分析 |
5.3.1 65Mn钢冲蚀磨粒磨损实验 |
5.3.2 熔覆涂层冲蚀磨粒磨损实验 |
5.3.3 冲蚀磨粒磨损机理分析 |
5.4 65Mn与熔覆涂层的腐蚀试验分析 |
5.4.1 腐蚀表面宏观形貌分析 |
5.4.2 材料腐蚀速率分析 |
5.4.3 材料腐蚀形貌及产物分析 |
5.5 熔覆涂层裂纹分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、铧的加工工艺及模具设计(论文参考文献)
- [1]铧式犁体表面激光熔覆铁基涂层制备及性能研究[D]. 夏国峰. 济南大学, 2021
- [2]仿生织构对BW-250型泥浆泵活塞的性能影响研究[D]. 高天禹. 吉林大学, 2021
- [3]无果的革新:1950年代浙江双轮双铧犁推广运动研究[D]. 章军. 浙江大学, 2021
- [4]大尺寸摩擦片精冲工艺研究[D]. 杨泽亚. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [5]基于逆向工程的塑料座椅开发技术研究[D]. 朱凯. 中南林业科技大学, 2020
- [6]摆式犁高速梭式耕作行为对犁面凿削损伤机制的数值分析[D]. 魏民. 安徽农业大学, 2020(02)
- [7]NbMoTaW/Ni复合材料的制备和组织性能研究[D]. 梁家铧. 西安工业大学, 2020(04)
- [8]多腔复合液态模锻E级钢钩舌及其组织性能研究[D]. 王婷玥. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]直齿轮精锻复合成形关键技术研究[D]. 王士灿. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [10]翻转犁犁铧表面激光熔覆涂层耐磨耐腐蚀性能研究[D]. 陈海龙. 济南大学, 2019